JPH03225950A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPH03225950A JPH03225950A JP2021117A JP2111790A JPH03225950A JP H03225950 A JPH03225950 A JP H03225950A JP 2021117 A JP2021117 A JP 2021117A JP 2111790 A JP2111790 A JP 2111790A JP H03225950 A JPH03225950 A JP H03225950A
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- diffused resistors
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、LSI(大規模集積回路)等、対となる拡散
抵抗を有する半導体装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device, such as an LSI (Large Scale Integrated Circuit), having a pair of diffused resistors.
本発明は、対となる拡散抵抗を有する半導体装置におい
て、夫々の拡散抵抗上に絶縁膜を介して多結晶半導体膜
によるダミーパターンを配することによって、対となる
拡散抵抗の抵抗比(即ちベア比)のばらつき及び抵抗の
絶対値の変動の改善を図り、さらに拡散抵抗上へのへ!
配線形成を可能にしてAl配線のパターン設計の自由度
の拡大を図るようにしたものである。In a semiconductor device having a pair of diffused resistors, the present invention improves the resistance ratio of the pair of diffused resistors (i.e., the bare We aim to improve the variation in the ratio) and the variation in the absolute value of the resistance, and further improve the diffusion resistance!
This is intended to increase the degree of freedom in pattern design of Al wiring by making it possible to form wiring.
LST等においては、回路に応じて対となる拡散抵抗(
半導体基体中に形成した拡散層を用いた抵抗)を必要と
する場合がある。この対の拡散抵抗の絶対値及び抵抗比
(ペア比)はパシベーション膜及び組立時(モールド時
)のストレス等により変化する。特に抵抗比については
、第9図に示すように互に近接して配され夫々両端にA
I電極(1)が接続された対をなす第1及び第2の拡散
抵抗(2)及び(3)において、一方の拡散抵抗(3)
上のみにAl配線(4)がまたがって形成された場合、
その抵抗比のばらつきは更に拡大する。この為に、従来
より、例えば第10図に示すように、第1及び第2の拡
散抵抗(2)及び(3)に対して、Al配線(41)及
び(4□)を対称に配置したり、或は第1図に示すよう
に一方の拡散抵抗(3)をまた(’ Al配線(4)に
対し、之に等価のIVのダミーパターン(5)を他方の
拡散抵抗(2)に配して抵抗比の改善を図っている。In LST etc., a pair of diffused resistors (
In some cases, a resistor using a diffusion layer formed in a semiconductor substrate is required. The absolute value and resistance ratio (pair ratio) of this pair of diffused resistances vary depending on the passivation film, stress during assembly (molding), and the like. In particular, regarding the resistance ratio, as shown in FIG.
In the pair of first and second diffused resistors (2) and (3) connected to the I electrode (1), one of the diffused resistors (3)
When the Al wiring (4) is formed across only the top,
The variation in the resistance ratio further increases. For this purpose, conventionally, for example, as shown in FIG. 10, Al wirings (41) and (4□) are arranged symmetrically with respect to the first and second diffused resistors (2) and (3). Or, as shown in Figure 1, one diffused resistor (3) is connected to the other diffused resistor (2) and an equivalent IV dummy pattern (5) is connected to the Al wiring (4). In order to improve the resistance ratio.
しかし乍ら、上述の第10図及び第11図の構成におい
ては、Al配線(4)、 (4,L (4□)の自由度
がなく、パターン設計時に諸々の配慮が必要であった。However, in the configurations shown in FIGS. 10 and 11 described above, there is no degree of freedom in the Al wiring (4), (4,L (4□)), and various considerations must be made when designing the pattern.
本発明は、上述の点に鑑み、対の拡散抵抗の抵抗比のば
らつき、抵抗の絶対値の変動を改善し、且つAl配線の
パターン設計の自由度を拡大できる半導体装置を提供す
るものである。In view of the above-mentioned points, the present invention provides a semiconductor device that can improve the variation in the resistance ratio of a pair of diffused resistors and the variation in the absolute value of the resistance, and can expand the degree of freedom in pattern design of Al wiring. .
(課題を解決するための手段]
本発明は、対となる拡散抵抗(12)及び(13)を有
する半導体装置において、対となる夫々の拡散抵抗(1
2)及び(13)上に絶縁膜(11)を介して多結晶半
導体膜によるダミーパターン(15)及び(16)を配
して構成する。(Means for Solving the Problems) The present invention provides a semiconductor device having a pair of diffused resistors (12) and (13).
Dummy patterns (15) and (16) made of polycrystalline semiconductor films are arranged on 2) and (13) with an insulating film (11) interposed therebetween.
本発明の構成によれば、対の拡散抵抗(12)及び(1
3)上に夫々絶縁膜(11)を介して多結晶半導体膜に
よるダミーパターン(15)及び(16)を配したので
、パシベーション膜及び組立て時(例えばモールド時)
の拡散抵抗(12)及び(13)に対するストレスが緩
和され、拡散抵抗の絶対値の変動、抵抗比のばらつきが
低減される。また、拡散抵抗(12)及び(13)上を
通るAl配線形成も可能となり、Al配線のパターン設
計の自由度が増す。According to the configuration of the present invention, the pair of diffused resistors (12) and (1
3) Since the dummy patterns (15) and (16) made of polycrystalline semiconductor films are placed on top of each other through the insulating film (11), the passivation film and during assembly (for example, during molding)
The stress on the diffused resistors (12) and (13) is alleviated, and fluctuations in the absolute value of the diffused resistors and variations in the resistance ratio are reduced. Furthermore, it becomes possible to form Al wiring that passes over the diffused resistors (12) and (13), increasing the degree of freedom in pattern design of the Al wiring.
〔実施例]
第1図を用いて本発明に係る対となる拡散抵抗を有する
半導体装置の実施例をその製法と共に説明する。[Example] An example of a semiconductor device having a pair of diffused resistors according to the present invention will be described with reference to FIG. 1, together with a manufacturing method thereof.
本例においては、第1図A1及びA2に示すように、半
導体基板に形成した1の第1導電形島領域(11)の主
面に通常の方法によって互に近接して且つ平行する対の
第2導電形拡散層による抵抗体即ち拡散抵抗(12)及
び(13)を形成する。(14)は島領域(11)上に
形成した5in2等の絶縁膜である。In this example, as shown in FIG. 1 A1 and A2, a pair of parallel and close to each other is formed on the main surface of one first conductivity type island region (11) formed on a semiconductor substrate by a conventional method. Resistors, that is, diffused resistors (12) and (13) are formed using the second conductivity type diffusion layer. (14) is an insulating film of 5in2 or the like formed on the island region (11).
次に、第1図B、及びB2に示すように、絶縁膜(14
)上に多結晶シリコン膜をCVD (化学気相成長)法
により形成し、これをレジストマスクを介してパターニ
ングし、再拡散抵抗(12)及び(13)上に夫々多結
晶シリコン膜によるダミーパターン(15)及び(16
)を対称に形成する。Next, as shown in FIGS. 1B and B2, an insulating film (14
) A polycrystalline silicon film is formed on the re-diffusion resistors (12) and (13) by CVD (chemical vapor deposition) and patterned through a resist mask to form dummy patterns of polycrystalline silicon films on the re-diffusion resistors (12) and (13), respectively. (15) and (16)
) is formed symmetrically.
ここで、再拡散抵抗(12)及び(13)の長さ、幅が
互に同じときには、その上のダミーパターン(15)及
び(16)は同じ大きさに形成される。しかし、再拡散
抵抗(12)及び(13)の長さ、幅が互に異なるとき
には所要の比率でダミーパターン(15)及び(16)
を配置するようになす。Here, when the length and width of the re-diffusion resistors (12) and (13) are the same, the dummy patterns (15) and (16) thereon are formed to have the same size. However, when the lengths and widths of the re-diffusion resistors (12) and (13) are different from each other, the dummy patterns (15) and (16) are
so that it is placed.
また、この多結晶シリコン膜によるダミーパターン(1
5)及び(16)は、例えば他の島領域においてエミッ
タ形成用の開口に多結晶シリコン膜を形成し、この多結
晶シリコン膜からの不純物拡散でエミッタ領域を形成す
ると共に、該不純物ドープ多結晶シリコン膜をエミッタ
取出し電極とする所謂ポリシリコン・ウォッシュドエミ
ッタ構造のバイポーラトランジスタを形成する際の多結
晶シリコン膜と、同じ工程で形成し得る。In addition, a dummy pattern (1
5) and (16), for example, form a polycrystalline silicon film in the opening for forming an emitter in another island region, form an emitter region by diffusing impurities from this polycrystalline silicon film, and also form the emitter region with the impurity-doped polycrystal. It can be formed in the same process as a polycrystalline silicon film when forming a bipolar transistor having a so-called polysilicon washed emitter structure in which a silicon film is used as an emitter extraction electrode.
しかる後、第1図01及びC2に示すように、ダミーパ
ターン(15)及び(16)を含む全面にSiO□等の
絶縁膜(17)を被着形成し、コンタクトホールを形成
して各拡散抵抗(12)及び(13)の両端に夫々対の
A!電極(18A) (18B)及びAI電極(19A
) (19B)を接続する。このようにして上記多結晶
シリコン膜によるダミーパターン(15)及び(16)
を配した対の拡散抵抗(12)及び(13)を有する目
的の半導体装置(20)を得る。After that, as shown in FIG. 1 and C2, an insulating film (17) such as SiO□ is deposited on the entire surface including the dummy patterns (15) and (16), and contact holes are formed to connect each diffusion layer. A pair of A! on both ends of resistors (12) and (13), respectively. Electrode (18A) (18B) and AI electrode (19A
) Connect (19B). In this way, dummy patterns (15) and (16) made of the polycrystalline silicon film are formed.
A target semiconductor device (20) having a pair of diffused resistors (12) and (13) arranged therein is obtained.
上述の構成によれば、対の拡散抵抗(12)及び(13
)上に絶縁膜(14)を介して夫々多結晶シリコン膜に
よるダミーパターン(15)及び(16)を対称に配す
ることにより、パシベーション膜及び組立(モールド)
時の拡散抵抗(12)及び(13)に与えるストレスが
緩和され、拡散抵抗(12)、 (13)上へのAt配
線の有無による抵抗比のばらつき、抵抗の絶対値の変動
を改善することができる。またストレスが緩和されるこ
とにより、拡散抵抗(12)、 (13)上へのAl配
線を自由に行うことができ、At配線パターン設計の自
由度が向上する。According to the above configuration, the pair of diffused resistors (12) and (13)
) by symmetrically arranging dummy patterns (15) and (16) made of polycrystalline silicon films through an insulating film (14), the passivation film and assembly (mold) are formed.
The stress exerted on the diffused resistors (12) and (13) at the time is alleviated, and the variation in resistance ratio and the variation in the absolute value of resistance due to the presence or absence of At wiring on the diffused resistors (12) and (13) are improved. I can do it. In addition, since the stress is alleviated, Al wiring can be freely performed on the diffused resistors (12) and (13), and the degree of freedom in designing the At wiring pattern is improved.
一方、近年、縦型バイポーラトランジスタを含むLSI
においては、セルファラインプロセスを含む素子の微細
化及び浅い接合化によってバイポーラトランジスタの高
速化がますます進んでいる。On the other hand, in recent years, LSIs including vertical bipolar transistors
In recent years, bipolar transistors are becoming faster and faster due to miniaturization of elements including self-line processes and shallower junctions.
しかしながら、エミッタ領域及びヘース領域の浅い接合
化によっても、エミッターコレクタ間のパンチスルーが
防止される様にヘース領域のピーク濃度を逆に増大させ
なければならず、これがトランジスタ特性に少なからず
影響を及ぼしている。However, even by making the emitter region and the heath region shallower, the peak concentration in the heath region must be increased in order to prevent punch-through between the emitter and collector, which has a considerable effect on transistor characteristics. ing.
即ち、例えば第4図に示すように、コレクタ領域(24
)、ヘース領域(25)及びエミッタ領域(26)を有
し、そのエミッタ領域(26)が多結晶シリコン膜(2
7)からの不純物拡散で形成されると共に、該不純物ト
ープ多結晶シリコン膜(27)がエミッタ取出し電極と
なり、この上にAt電極(28)が形成される所謂ポリ
シリコン・ウォンシュトエミッタ構造の縦型バイポーラ
トランジスタ(29)においては、エミッタ接合の絶縁
膜(30)との界面に臨むA部が非常に高濃度同士の接
合となっているために、ここにおいて、エミンターヘー
ス間耐圧V EEOが決定される。即ち高濃度であるた
めに耐圧V11゜が小さくなる。That is, for example, as shown in FIG.
), a heath region (25) and an emitter region (26), the emitter region (26) being a polycrystalline silicon film (2
7), the impurity-topped polycrystalline silicon film (27) becomes the emitter extraction electrode, and the At electrode (28) is formed on top of the so-called vertical polysilicon won't emitter structure. In the type bipolar transistor (29), since the part A facing the interface with the insulating film (30) of the emitter junction is a junction with a very high concentration, the emitter-to-hose breakdown voltage V EEO is determined here. Ru. That is, since the concentration is high, the breakdown voltage V11° becomes small.
又、エミッタ及びヘースの表面での高濃度のふつかりは
コレクタ電流1cにバースト性ノイズを発生させる為、
特にリニアオーディオ用途では問題となる。In addition, high concentrations on the emitter and heather surfaces generate burst noise in the collector current 1c.
This is especially a problem in linear audio applications.
又、低ノイズトランジスタとしてはA部での高濃度のぶ
つかりを防止することが必要となり、近年L E C(
Loiy Emitter Concentratio
n)構造のトランジスタが注目されているが、これらの
構造は全体にセルサイズの増大を招き、また同時に高速
化に対してアプローチが困難である。In addition, as a low-noise transistor, it is necessary to prevent high concentration collision in the A section, and in recent years L E C (
Loiy Emitter Concentration
Although transistors having the n) structure are attracting attention, these structures result in an increase in the overall cell size, and at the same time, it is difficult to approach increasing the speed.
この様にバイポーラトランジスタの高速化と低ノイズ化
は和犬れない点があり、特にエミッタヘースの濃度プロ
ファイル設計に対し大きくアプローチを異にする為、両
者を兼ね備えたデバイスを提供することか困難である。In this way, high speed and low noise of bipolar transistors are difficult to achieve, and it is difficult to provide a device that has both characteristics, especially since the approach to emitter concentration profile design is significantly different. .
第2図の実施例は、この点を改善し、高速バイポーラト
ランジスタと低ノイズトランジスタを同時搭載し、夫々
回路上所望の特性のトランジスタを用いることを可能に
した半導体装置及びその製法を示す。The embodiment shown in FIG. 2 improves this point, and shows a semiconductor device and its manufacturing method in which a high-speed bipolar transistor and a low-noise transistor are simultaneously mounted, and each transistor can have desired characteristics in the circuit.
本例においては、第2図へに示ずように、通常のプロセ
スにより第1導電形例えばp形シリコン基板(3])の
主面に夫々n形のコレクタ埋込み層(32)及び(33
)と素子分離用のp゛層(34)を形成した後、I]形
エピタキシャル層(35)を形成し、次いで選択酸化に
よりフィールド絶縁層(SiOz) (36)を形成し
てp゛層(34)とフィールド絶縁層(36)によって
素子分離領域(37)を形成する。そして、低ノイズト
ランジスタを形成すべき第1の素子領域(41)におい
てエピタキシャル層によるn形コレクタ領域(43)に
p形ヘース領域(44)及びコレクタ埋込み層(32)
に達するn4プラグイン領域(45)を形成し、また、
高速トランジスタを形成すべき第2の素子領域(42)
においてエピタキシャル層によるn形コレクタ領域(4
8)にp形ベース領域(49)及びコレクタ埋込み層(
33)に達するn゛プラグイン領域50)を形成する。In this example, as shown in FIG. 2, n-type collector buried layers (32) and (33) are formed on the main surface of a first conductivity type, for example, a p-type silicon substrate (3), by a normal process.
) and a p' layer (34) for element isolation, an I] type epitaxial layer (35) is formed, and then a field insulating layer (SiOz) (36) is formed by selective oxidation to form a p' layer (34). 34) and a field insulating layer (36) to form an element isolation region (37). In the first element region (41) in which a low-noise transistor is to be formed, an n-type collector region (43) formed by an epitaxial layer is formed with a p-type heath region (44) and a collector buried layer (32).
form an n4 plug-in area (45) that reaches
Second element region (42) in which a high-speed transistor is to be formed
In the n-type collector region (4
8) has a p-type base region (49) and a collector buried layer (
A plug-in region 50) reaching 33) is formed.
この例ではp形ヘース領域(44)及び(49)を同時
に形成し、n゛プラグイン領域45)及び(50)を同
時に形成する。In this example, p-type head regions (44) and (49) are formed at the same time, and n' plug-in regions (45) and (50) are formed at the same time.
次に、第2図Bに示すように、第1の素子領域(41)
側のヘース領域(44)に選択的に比較的低濃度のn形
エミッタ領域(46)をイオン注入により形成する。そ
の後、表面全面にCV DSi02による絶縁膜(53
)を被着形成し、デンシファイ(活性化アニールを含む
)を施す。Next, as shown in FIG. 2B, the first element region (41)
A relatively lightly doped n-type emitter region (46) is selectively formed in the side heath region (44) by ion implantation. After that, an insulating film (53
) is deposited and densified (including activation annealing).
次に、第2図Cに示すように、第1及び第2の素子領域
(41)及び(42)上の絶縁膜(53)に対しその夫
々エミッタに対応する部分及びコレクタ取出し部に対応
する部分に夫々開口(54) 、 (55)及び(56
)(57)を形成する。ここで、第1の素子領域(41
)においてはそのエミッタに対応する開口(54)は低
濃度エミッタ領域(46)の幅より小さい幅に形成され
る。そして、通常の方法で各開口(54)〜(57)に
n形不純物をドープした多結晶シリコン膜(58) 、
(59)(60)及び(61)を選択的に形成し、さ
らに上面にSiO□等の絶縁膜(62)を被着形成した
後1、各多結晶シリコン膜(58)、(59)、(60
)、(61)からの不純物拡散により、第1の素子領域
(41)においてn形低濃度エミンタ領域(46)より
狭い幅のn形高濃度工ミッタ領域(47)とn+プラグ
イン領域(45)に達するn形コレクタ取出し領域(6
3)を形成し、第2の素子領域(42)においてn形エ
ミッタ領域(51)とn゛プラグイン領域50)に達す
るn形コレクタ取出し領域(64)を形成する。Next, as shown in FIG. 2C, the insulating film (53) on the first and second element regions (41) and (42) is provided with a portion corresponding to the emitter and a collector extraction portion, respectively. Openings (54), (55) and (56) in the parts, respectively.
) (57). Here, the first element region (41
), the opening (54) corresponding to the emitter is formed to have a width smaller than the width of the lightly doped emitter region (46). Then, a polycrystalline silicon film (58) doped with n-type impurities in each of the openings (54) to (57) by a normal method,
After selectively forming (59) (60) and (61) and further depositing an insulating film (62) such as SiO□ on the upper surface, each polycrystalline silicon film (58), (59), (60
) and (61), an n-type high-concentration emitter region (47) and an n+ plug-in region (45) having a narrower width than the n-type low-concentration emitter region (46) are formed in the first element region (41). ) reaches the n-type collector extraction area (6
3), and an n-type collector extraction region (64) reaching the n-type emitter region (51) and n' plug-in region 50) in the second element region (42).
次いで、絶縁膜(62L (53)に夫々エミッタ、ベ
ース及びコレクタに対応するコンタクトボールを形成し
、第1の素子領域(41)においてAtによるエミッタ
電極(60)、ベース電極(67)及びコレクタ電極(
68)を形成し、第2の素子領域(42)においてAt
によるエミッタ電極(69)、ベース電極(70)及び
コレクタ電極(71)を形成する。かくして、第2図り
に示すように、第1の素子領域(41)に低ノイズnp
nバイポーラトランジスタ(72)が形成され、第2の
素子領域(42)に高速 npnバイポーラトランジス
タ(73)が構成された目的の半導体装置(74)を得
る。Next, contact balls corresponding to the emitter, base, and collector, respectively, are formed on the insulating film (62L (53)), and the emitter electrode (60), base electrode (67), and collector electrode made of At are formed in the first element region (41). (
68) and At in the second element region (42).
An emitter electrode (69), a base electrode (70) and a collector electrode (71) are formed. Thus, as shown in the second diagram, the first element region (41) has a low noise np
A target semiconductor device (74) is obtained in which an n-bipolar transistor (72) is formed and a high-speed npn bipolar transistor (73) is formed in the second element region (42).
上述の構成によれば、第1の素子領域(41)のnpn
バイポーラトランジスタ(72)は第3図の拡大図で示
すように、エミッタ接合の絶縁膜(53)との界面に臨
む終端部では低濃度エミッタ領域(46)とベース領域
(44)が接することになり、ノイズ及びエミッターベ
ース間耐圧■EIloが共に改善される。According to the above configuration, the npn of the first element region (41)
As shown in the enlarged view of FIG. 3, the bipolar transistor (72) has a low concentration emitter region (46) and a base region (44) in contact with each other at the terminal end facing the interface with the insulating film (53) of the emitter junction. Therefore, both noise and emitter-base breakdown voltage (EIlo) are improved.
また、第2の素子領域(42)のnpnバイポーラトラ
ンジスタ(73)は、所謂ポリシリコン・ウォッシュド
エミッタ構造となりエミッタ領域(51)の微細化が可
能となって高速トランジスタが得られる。Further, the npn bipolar transistor (73) in the second element region (42) has a so-called polysilicon washed emitter structure, which allows miniaturization of the emitter region (51) and provides a high-speed transistor.
この様に本実施例においては高速(高f1)トランジス
タ(73)に低ノイズ且つ高耐圧V EBOのトランジ
スタ(72)の2種を同時搭載した半導体装置(74)
が得られるので、回路用途に応じて使い分けが可能とな
る。In this way, in this embodiment, a semiconductor device (74) is equipped with two types of transistors (72): a high-speed (high f1) transistor (73) and a low-noise, high-voltage V EBO transistor (72).
can be obtained, so it can be used selectively depending on the circuit application.
尚、上側においてはnpn)ランジスタに適用したが、
p n p l・ランジスタにも同様に適用できる。さ
らに、第2図Aのベース領域(43)及び(49)は別
種のものでも可能である。In addition, on the upper side, it was applied to an npn) transistor, but
The same applies to p n p l transistors. Furthermore, the base regions (43) and (49) in FIG. 2A can be of different types.
次に、バイポーラICにおけるMIS型容量素子(87
)は、通常第6図に示すように、第1導電形例えばp形
の半導体領域(81)に第2導電形即ちn2
形の拡散層(82)を形成し、絶縁膜(86)の開口を
通して拡散層(82)の所定領域上に例えば5iJaに
よる誘電体膜(83)を介して一方のAI電極(84)
を形成し、拡散層(83)の他部に他方のAI電極(8
5)を形成して構成される。このMIS型容量素子(8
7)では誘電体膜(83)の膜厚の充分な制御により高
精度な容量素子が形成される。ところで、前述したポリ
シリコン・ウォッシュドエミッタ構造のバイポーラトラ
ンジスタとの混載を考慮すると、MIS型容量としては
第7図に示す構造が考えられる。すなわち、n型拡散層
(82)上に例えばSi+Nsによる誘電体膜(83)
、多結晶シリコン膜(88)及びAI電極(84)が積
層された構造となる。500Å以下の薄膜多結晶シリコ
ン膜の場合にはA!と多結晶シリコンが反応し、すなお
なMIS型容量特性となる。しかし多結晶シリコン膜厚
が500人を超えると反応が充分でなく、多結晶シリコ
ンが部分的に残り、これが純粋多結晶シリコンの場合、
第8図は等価回路で示すようにへ〇的に多結晶シリコン
が容量C1として5iJnの容量C2に直列に結合した
形とな結晶シリコンは抵抗R3が大きく且つ誘電率n=
11.7と大きい為に、高容量、高精度のMIS型容量
の形成には阻害となる。Next, we will discuss the MIS type capacitive element (87
), as shown in FIG. 6, a diffusion layer (82) of a second conductivity type, ie, n2 type, is formed in a semiconductor region (81) of a first conductivity type, for example, p-type, and an opening in an insulating film (86) is formed. One AI electrode (84) is placed on a predetermined region of the diffusion layer (82) through a dielectric film (83) made of, for example, 5iJa.
The other AI electrode (83) is formed in the other part of the diffusion layer (83).
5). This MIS type capacitive element (8
In 7), a highly accurate capacitive element is formed by sufficiently controlling the film thickness of the dielectric film (83). By the way, considering the combination with the bipolar transistor having the polysilicon washed emitter structure described above, the structure shown in FIG. 7 can be considered as the MIS type capacitor. That is, a dielectric film (83) made of, for example, Si+Ns is formed on the n-type diffusion layer (82).
, a polycrystalline silicon film (88) and an AI electrode (84) are stacked. In the case of a thin polycrystalline silicon film of 500 Å or less, A! The polycrystalline silicon reacts with the capacitance, resulting in MIS type capacitance characteristics. However, if the polycrystalline silicon film thickness exceeds 500 mm, the reaction is not sufficient and some polycrystalline silicon remains, and if this is pure polycrystalline silicon,
Fig. 8 shows an equivalent circuit in which polycrystalline silicon is connected in series with a capacitance C1 of 5iJn as a capacitance C1.Crystalline silicon has a large resistance R3 and a dielectric constant n=
The large value of 11.7 hinders the formation of a high-capacity, high-precision MIS type capacitor.
第5図の実施例は、この点を改善し、ポリシリコン・ウ
ォッシュドエミッタ構造のトランジスタと混載可能で且
つ高精度に得られるMIS型容量素子を示す。The embodiment shown in FIG. 5 improves this point and shows an MIS type capacitive element which can be mounted together with a transistor having a polysilicon washed emitter structure and which can be obtained with high precision.
まず、第5図Aに示すように例えばp型のシリコン基板
(91)上にn形エピタキシャル層(92)を形成した
後、p形素子分離層(93)及びn形拡散層(94)を
イオン注入法等により形成し、次いで基板表面にCVD
法によるSiO2膜(95)を形成し、MIS容量容量
対応する部分に開口(96)を形成する。First, as shown in FIG. 5A, for example, after forming an n-type epitaxial layer (92) on a p-type silicon substrate (91), a p-type element isolation layer (93) and an n-type diffusion layer (94) are formed. Formed by ion implantation method etc., then CVD on the substrate surface.
A SiO2 film (95) is formed by a method, and an opening (96) is formed in a portion corresponding to the MIS capacitance.
次に、第5図Bに示すように、減圧CVD法により誘電
体となるSi3N4膜(97)を形成し、これをパター
ニングしてMIS容量容量対に5iJ4膜(97)を残
す。Next, as shown in FIG. 5B, a Si3N4 film (97) serving as a dielectric is formed by low pressure CVD and patterned to leave a 5iJ4 film (97) on the MIS capacitor pair.
次に、第5図Cに示すように、SjO□膜(95)の拡
散層取出し部に対応する部分に開口(98)を形成した
後、厚さ1000人程度0多結晶シリコン膜(99)を
形成する。この多結晶シリコン膜(99)を図示のよう
にバターニングしてMlS容量部と拡散層取出し部のみ
に夫々多結晶シリコン膜(99A)及び(99B)を残
す。そしてAs”(100)をイオン注入してn゛多多
結晶シリコ脱膜する。Next, as shown in FIG. 5C, after forming an opening (98) in a portion of the SjO□ film (95) corresponding to the diffusion layer extraction portion, a polycrystalline silicon film (99) with a thickness of about 1000 is formed. form. This polycrystalline silicon film (99) is patterned as shown in the figure, leaving polycrystalline silicon films (99A) and (99B) only in the MlS capacitor part and the diffusion layer extraction part, respectively. Then, As'' (100) ions are implanted to remove the n゛ polycrystalline silicon film.
そして活性化の為にN2雰囲気中で約1000°Cのア
ニールを施ず。なお、イオン注入に代えてAsF’−ブ
5i02からの拡散でn゛多多結晶シリコ脱膜99A)
(99B)を形成しても良く、又はAsドープ多結晶シ
リコンをCVDで形成してもよい。Then, annealing at approximately 1000°C in a N2 atmosphere was not performed for activation. In addition, instead of ion implantation, diffusion from AsF'-bu 5i02 was used to remove the polycrystalline silicon film 99A).
(99B) may be formed, or As-doped polycrystalline silicon may be formed by CVD.
次乙こ、通常の方法でAZを例えばスパッター法で被着
し、バターニング後、1(2雰囲気中にてシンタ処理し
て夫々n゛多結晶シリコン膜(99A)及び(99B)
lにAl電極(101)及び(102)を形成し、第5
図りに示す目的のMIS型容量素子(103)を構成す
る。Next, AZ is deposited using a conventional method, for example, by sputtering, and after buttering, sintering is performed in an atmosphere of 1 (2) to form polycrystalline silicon films (99A) and (99B), respectively.
Al electrodes (101) and (102) are formed on the fifth
A MIS type capacitive element (103) for the purpose shown in the figure is constructed.
上記工程のうち、第5図Cの状態にてnpnバイポーラ
トランジスタのポリシリコン・ウォッシ5
ュドエミッタの形成が可能となる。Among the above steps, the polysilicon wash emitter of the npn bipolar transistor can be formed in the state shown in FIG. 5C.
上述の構成のMIS型容量素子(1,03)によれば、
ポリシリコン・ウォッシュドエミッタ構造のnpnバイ
ポーラトランジスタとの混載が容易となる。According to the MIS type capacitive element (1,03) having the above configuration,
It is easy to mount the transistor together with an npn bipolar transistor having a polysilicon washed emitter structure.
しかも、多結晶シリコン膜としてn形多結晶シリコン膜
(99A)を採用することにより、誘電体のSi:+l
J+膜(97)の膜厚及び面積を同しにしても第6図に
示す従来型のMIS型容量素子(n形波散層Si3N4
膜−AI槽構造に比べて高容量が得られ、またバイアス
依存性が少ない。バイアス依存性に関しては従来型のM
IS型容量素子が2000 ppm/Vであるのに対し
て、本MIS型容量素子(103)は1000 ppm
/ V以下である。Moreover, by adopting an n-type polycrystalline silicon film (99A) as the polycrystalline silicon film, the dielectric Si: +l
Even if the film thickness and area of the J+ film (97) are the same, the conventional MIS type capacitive element (n-type wave dispersion layer Si3N4) shown in FIG.
Higher capacity can be obtained compared to the membrane-AI tank structure, and there is less bias dependence. Regarding bias dependence, conventional M
While the IS type capacitive element has a voltage of 2000 ppm/V, this MIS type capacitive element (103) has a voltage of 1000 ppm/V.
/V or less.
さらに、本MIS型容量素子(103)はn形多結晶シ
リコン膜(99A)を用いることにより容量ヒステリシ
スのない良好な特性が得られる。Furthermore, this MIS type capacitive element (103) uses an n-type polycrystalline silicon film (99A), thereby obtaining good characteristics without capacitive hysteresis.
[発明の効果]
本発明によれば、対となる拡散抵抗を有する半導体装置
において、夫々拡散抵抗上に絶縁膜を介6
して多結晶半導体膜によるダミーパターンを配すること
によって、バンシヘーション膜及び組立時のストレスを
緩和し、拡散抵抗上へのAt配線の有無による上記対の
拡散抵抗の抵抗比のばらつき、及び抵抗の絶対値の変動
を改善することができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, in a semiconductor device having a pair of diffused resistors, a dummy pattern made of a polycrystalline semiconductor film is disposed on each diffused resistor with an insulating film interposed therebetween. It is possible to alleviate stress during assembly and improve variations in the resistance ratio of the pair of diffused resistors and variations in the absolute value of the resistance due to the presence or absence of At wiring on the diffused resistors.
また、このことにより、Al配線のパターン設計での自
由度が増し、半導体装置の製作を容易にするものである
。Moreover, this increases the degree of freedom in designing the pattern of the Al wiring, making it easier to manufacture the semiconductor device.
第1図は本発明に係る半導体装置の要部(対をなす拡散
抵抗)の例を示す製造工程図で第1図A。
B、、C,は断面図、第1図A2.B2.C2は平面図
、第2図は高速バイポーラトランジスタと低ノイズトラ
ンジスタを同時搭載した半導体装置の実施例を示す工程
順の断面図、第3図はその低ノイズトランジスタの要部
の拡大断面図、第4図は従来のバイポーラトランジスタ
の説明に供する断面図、第5図はMIS型容量素子の実
施例を示す工程順の断面図、第6図は従来のMIS型容
量素子の断面図、第7図は比較のためのMIS型容量素
子の7
C
断面図、第8図は第7図の等価回路図、第9図〜第11
図は従来の対をなす拡散抵抗の平面図である。
(11)は第1導電形島領域、(12) (13)は拡
散抵抗、(14)は絶縁膜、(15) (16)は多結
晶シリコンのダミーパターン、(18八) (18B)
(19八)(19B)はAl電極である。
代
理
人
松
隈
秀
盛
8
く
9士
司
特開平
3
225950(8)
−り
く
薗FIG. 1A is a manufacturing process diagram showing an example of a main part (a pair of diffused resistors) of a semiconductor device according to the present invention. B, ,C, are cross-sectional views, Fig. 1 A2. B2. C2 is a plan view, FIG. 2 is a sectional view showing the process order of an embodiment of a semiconductor device equipped with a high-speed bipolar transistor and a low-noise transistor at the same time, FIG. 3 is an enlarged sectional view of the main parts of the low-noise transistor, FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a conventional bipolar transistor, FIG. 5 is a cross-sectional view showing the process order of an embodiment of a MIS type capacitive element, FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional MIS type capacitive element, and FIG. is a 7C cross-sectional view of a MIS type capacitive element for comparison, Figure 8 is an equivalent circuit diagram of Figure 7, and Figures 9 to 11.
The figure is a plan view of a conventional pair of diffused resistors. (11) is the first conductivity type island region, (12) (13) is the diffused resistor, (14) is the insulating film, (15) (16) is the polycrystalline silicon dummy pattern, (188) (18B)
(198) (19B) is an Al electrode. Agent Hidemori Matsukuma 8 Ku9 Shiji Tokukai Hei 3 225950 (8) -Rikuzono
Claims (1)
対となる夫々の拡散抵抗上に絶縁膜を介して多結晶半導
体膜によるダミーパターンが配されて成る半導体装置。A semiconductor device having a pair of diffused resistors, wherein a dummy pattern made of a polycrystalline semiconductor film is disposed on each of the pair of diffused resistors with an insulating film interposed therebetween.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021117A JP2936615B2 (en) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | Method for manufacturing semiconductor device |
| JP23071698A JPH11121699A (en) | 1990-01-31 | 1998-08-17 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Related Child Applications (2)
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| JPH03225950A true JPH03225950A (en) | 1991-10-04 |
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Family Applications (2)
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| Country | Link |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007250757A (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Sanyo Electric Co Ltd | Semiconductor device and automatic placement and routing method thereof |
| WO2016181710A1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | 株式会社村田製作所 | Thin film device |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2021117A patent/JP2936615B2/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-08-17 JP JP23071698A patent/JPH11121699A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007250757A (en) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Sanyo Electric Co Ltd | Semiconductor device and automatic placement and routing method thereof |
| WO2016181710A1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | 株式会社村田製作所 | Thin film device |
| JPWO2016181710A1 (en) * | 2015-05-13 | 2017-08-10 | 株式会社村田製作所 | Thin film device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2936615B2 (en) | 1999-08-23 |
| JPH11121699A (en) | 1999-04-30 |
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